チタンバイオフィルムの活力低下におけるエルビウムレーザーと光線力学的療法を併用した抗菌剤の有効性：in vitro試験

Efficacy of antibacterial agents combined with erbium laser and photodynamic therapy in reducing titanium biofilm vitality: an in vitro study.

抄録

背景と目的:

インプラント周囲疾患の出現により、インプラント表面を汚染除去するための様々な方法が求められている。本研究では、クロルヘキシジンジグルコン酸塩（CHX）とエルビウムドープイットリウムアルミニウムガーネット（Er:YAG）レーザーの併用、光線力学的療法（PDT）、CHXのみの3つの異なるアプローチについて、インプラント様チタン表面のバイオフィルム活力低下に対する有効性を比較した。

BACKGROUND AND OBJECTIVE: The emergence of peri-implant diseases has prompted various methods for decontaminating the implant surface. This study compared the effectiveness of three different approaches, chlorhexidine digluconate (CHX) combined with erbium-doped yttrium-aluminum-garnet (Er:YAG) laser, photodynamic therapy (PDT), and CHX only, for reducing biofilm vitality from implant-like titanium surfaces.

研究デザイン/材料と方法:

この研究には8人のボランティアが参加し、それぞれ8枚のチタンディスクを含むカスタムマウス装置を受け取った。ボランティアは、バイオフィルム形成のために72時間装置を装着するよう求められた。蛍光顕微鏡を用いて、2成分核酸染料キットを用いて残存バイオフィルムを評価した。重要な残存バイオフィルムは、画像解析ソフトウェアを用いて表面積のパーセンテージとして定量化した。64枚のチタンディスクを4つの治療グループのいずれかに無作為に割り付けた。

STUDY DESIGN/MATERIALS AND METHODS: The study involved eight volunteers, each receiving a custom mouth device containing eight titanium discs. The volunteers were requested to wear the device for 72 h for biofilm development. Fluorescence microscopy was used to evaluate the remaining biofilm with a two-component nucleic acid dye kit. The vital residual biofilm was quantified as a percentage of the surface area using image analysis software. Sixty-four titanium discs were assigned randomly to one of four treatment groups.

結果:

残存バイオフィルムで覆われたチタンディスク面積の割合は、PDT群、Er:YAG群、CHX群、対照群でそれぞれ43.9%（7.7%）、32.2%（7.0%）、56.6%（3.6%）、73.2%（7.8%）であった（平均値（SD））。コントロール群と比較して、治療群は残存バイオフィルムに覆われた面積に有意差を示した（P<0.001）。CHXとEr:YAGレーザー治療の併用は、CHXとPDTの併用よりも優れており、CHXのみはコントロールよりも優れていた。

RESULTS: The percentage of titanium disc area covered by vital residual biofilm was 43.9% (7.7%), 32.2% (7.0%), 56.6% (3.6%), and 73.2% (7.8%) in the PDT, Er:YAG, CHX, and control groups, respectively (mean (SD)). Compared to the control group, the treatment groups showed significant differences in the area covered by residual biofilm (P < 0.001). CHX combined with Er:YAG laser treatment was superior to CHX combined with PDT, and CHX only was better than the control.

結論:

現在のin vitroモデルの限界の範囲内で、CHXとEr:YAGレーザー治療の併用は、チタンディスク上のバイオフィルムの活力を低下させる有効な方法である。

CONCLUSION: Within the current in vitro model's limitations, CHX combined with Er:YAG laser treatment is a valid method to reduce biofilm vitality on titanium discs.